1. Эффект неопределенности.
На
рис. 1 приведен общий вид фрагмента
множества
и его подмножеств
в пространстве
.
Следует отметить, что в данной задаче
реализуются практически все возможные
варианты типа состояния равновесия.
|
|
|
|
Рис.1.
Фрагмент множества
и
характер расположения множеств
|
Рис.2.
Сечение фрагмента множества
и
характер расположения множеств
|
На
рис. 2 представлен общий вид фрагмента
сечения множества
плоскостью
для значения
(В работе Р. Лукаса используется
значение
).
Из рис. 1 и 2 непосредственно вытекает
наличие эффекта неопределенности в
рассматриваемой модели конкурентной
экономики в силу соотношения
.
На рис. 3 приведен общий вид картины поведения траекторий системы в окрестности состояния равновесия типа устойчивый узел, что соответствует ситуации локальной неопределенности в фазовом пространстве системы.
2. Ситуация (локальной) определенности.
Как
уже отмечалось выше, эта ситуация
возникает в случае принадлежности
параметров системы множеству
.
На рис. 4 приведен общий вид картины
поведения траекторий системы в окрестности
состояния равновесия типа седло-фокус,
что соответствует ситуации локальной
определенности в фазовом пространстве
системы.
В
рассматриваемой задаче в расположении
множеств
и
имеется важная особенность – они имеют
общую границу
.
Соответственно, и множества
и
имеют общую границу
.
|
|
|
|
Рис.3.
Вектор параметров
Устойчивый узел |
Рис.4.
Вектор параметров
Седло-фокус |
На
рис. 5 вид множеств
,
и кривой
показан более детально. Ясно, что на
кривой
для корней характеристического уравнения
справедливы соотношения
,
,
так что при переходе «изображающей
точки» из области
в область
возможен ряд бифуркаций. Приведем здесь
лишь один из результатов, показывающих,
что динамика рассматриваемой системы
может быть весьма сложной. Он касается
перехода из области
в область
через кривую
по отрезку вертикальной прямой вида
.
Рассмотрим
случай
(убывающий эффект отдачи от масштаба
по «сроку обучения»). Проследим за
изменениями структуры фазового
пространства в окрестности стационарного
решения
в зависимости от величины
,
характеризующей эффект отдачи от
масштаба по уровню человеческого
капитала в образовательном секторе.
Численные
расчеты (в теоретическом и практическом
плане близкие к методологии работы [7]
показывают, что при значении
(
)
в системе происходит субкритическая
бифуркация Андронова – Хопфа (SH).
|
|
|
|
Рис.5.
Вид множеств
|
Рис.6. Вид бифуркационной диаграммы |
При
значениях параметра
и
(
,
;
,
)
в системе наблюдаются («прямая» и
«перевернутая») бифуркации предельных
циклов типа складки (fold bifurcation of limit
cycles, или Limit Point of Cycles (LPC)).
Таким
образом, в окрестности стационарного
решения
при
в системе сосуществуют три предельных
цикла (два из которых – неустойчивые),
при
– два предельных цикла (устойчивый и
неустойчивый), а при
– один неустойчивый предельный цикл.
При
состояние равновесия неустойчиво.
Ясно,
что при
область устойчивости стационарного
решения определяется «внутренним»
неустойчивым предельным циклом,
«влипающим» в состояние равновесия при
,
а при
–
единственным («внешним») неустойчивым
предельным циклом. Заметим также, что
в отличие от (субкритической) бифуркации
Андронова – Хопфа, носящей локальный
характер, бифуркации предельных циклов
типа складки являются «глобальными».
Описанный
переход может быть наглядно представлен
на соответствующих бифуркационных
диаграммах. На рис. 6 изображена диаграмма,
которая показывает зависимость от
параметра
стационарного решения
(отвечающего BGP) и амплитуд предельных
циклов, возникающих в его окрестности.
Точнее говоря, на рисунке представлена
проекция на ось
стационарного решения и предельных
циклов (подобное представление адекватным
образом передает картину перехода,
поскольку в данной задаче предельные
циклы однозначно проецируются на
координатные плоскости). На диаграмме
устойчивые объекты показаны сплошной
линией, неустойчивые – штрих-пунктиром.
Таким
образом, из результатов численных
экспериментов следует существование
устойчивого предельного цикла в
окрестности неустойчивого в смысле
А.М. Ляпунова стационарного решения
,
отвечающего сбалансированной траектории
роста (BGP). Более того, при «квазистационарном»
изменении параметров системы, при
которых реализуется переход изображающей
точки (в пространстве параметров)
рассмотренного типа, устойчивое (при
)
стационарное состояние
«теряет» устойчивость (при
)
и в его окрестности возникают колебания
конечной амплитуды (возрастающей с
уменьшением
).
Это – «жесткий» режим возникновения
колебаний.
|
|
|
|
Рис.7.
Вид траекторий системы в окрестности
Поведение траекторий в окрестности устойчивого предельного цикла |
Рис.8.
Вид траекторий системы в окрестности
|
На
рис. 7 и 8 в качестве примера приведен
вид некоторых траекторий системы в
окрестности стационарного решения
при
.
Они дают достаточно наглядное представление
о структуре фазового пространства
системы в случае сосуществования трех
предельных циклов.
В рамках теории экономического роста сбалансированные траектории роста (BGP) выступают в качестве своеобразных «магистралей развития экономики», представляющих «равновесную» эволюцию экономической системы. В абсолютном большинстве случаев они оказываются неустойчивыми. Поэтому тот факт, что в случае убывающего эффекта отдачи от масштаба, как по «сроку обучения», так и по уровню человеческого капитала в образовательном секторе, в окрестности неустойчивой BGP-траектории могут существовать устойчивые предельные циклы, является весьма важным и позитивным для теории экономического роста. По существу это означает, что хотя «равновесная» эволюция экономической системы «по магистрали развития» и нереализуема (из-за её неустойчивости), вполне реализуемы, устойчивы и имеют «ту же тенденцию», что и «магистраль развития», другие траектории, имеющие, правда, «колебательный характер». Другими словами, эволюция экономической системы может осуществляться «практически вдоль магистрали развития» в рамках некоторого устойчивого «образовательного экономического цикла».








